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Salmonellas Lieblingsessen könnte sich als verderblich erweisen
Forscher haben möglicherweise eine wesentliche Schwäche der Salmonellen-Bakterien festgestellt, die zu neuen Strategien zur Behandlung dieser Infektion führen könnte.
Eine Studie veröffentlicht in PLOS Krankheitserreger hat festgestellt, dass ein einzelner Nährstoff, Fructose-Asparagin (F-Asn), stark darauf angewiesen ist, wenn die Salmonella-Bakterien wachsen.
Wenn dieser Nährstoff nicht zugänglich ist, werden die Bakterien bei der Aufrechterhaltung der Krankheit viel weniger wirksam. Dieses Vertrauen könnte ein neues Ziel für Therapien werden.
"Wenn Sie Salmonellen daran hindern könnten, diesen Nährstoff zu bekommen, würden Sie Salmonellen wirklich stoppen", sagt Prof. Brian Ahmer, Leitautor der Studie und außerordentlicher Professor für mikrobielle Infektion und Immunität an der Ohio State University.
Durchfall, Fieber, Krämpfe, Erbrechen
Salmonella-Bakterien verursachen eine Infektion namens Salmonellose, die den Darm betrifft. Die Infektion wird normalerweise durch Nahrungsmittel wie rohes Fleisch und rohe Eier verursacht, die durch Kot verunreinigt wurden.
Magenkrämpfe sind nur eines der Symptome einer Salmonella-Infektion. Viele erholen sich ohne Behandlung, aber für manche kann es zu einer schweren Krankheit werden.
Normalerweise entwickeln Menschen, die mit Salmonellen infiziert sind, 12 bis 72 Stunden nach der Infektion Symptome. Die Symptome umfassen Durchfall, Fieber, Krämpfe, Erbrechen und Kopfschmerzen und dauern in der Regel 4-7 Tage.
Die meisten Menschen, die mit Salmonellen infiziert sind, erholen sich ohne Behandlung, aber in schweren Fällen kann es zu einem Krankenhausaufenthalt kommen. Die Infektion kann sich vom Darm in den Blutkreislauf ausbreiten und möglicherweise Gewebe im Körper infizieren. In extremen Fällen kann es zum Tod führen, wenn die Behandlung nicht gegeben wird.
Die Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) berichten, dass Salmonellen in den USA schätzungsweise jährlich etwa 1,2 Millionen Krankheiten verursachen, mit etwa 23.000 Krankenhauseinweisungen und 450 Todesfällen. In Ländern mit schlechter Sanitärversorgung ist das Infektionsrisiko viel größer.
Leider töten Antibiotika nützliche Darmbakterien zusammen mit Salmonellen, und so sind sie nicht als Behandlungsmethode für die meisten Fälle von Salmonellose empfohlen.
Wenn jedoch Medikamente auf die Gene abzielen, die für den Erwerb von F-Asn benötigt werden, dann würde dies das Wachstum von Salmonella beeinflussen, während der Rest der anderen Bakterien im Darm unberührt bleibt.
Überraschungsergebnisse
Zunächst identifizierten die Forscher fünf Gene, die von Salmonellen benötigt werden, um während der aktiven Phase der Gastroenteritis am Leben zu bleiben. Sie fanden heraus, dass diese zusammen arbeiteten, um einen Nährstoff in die Bakterienzelle zu transportieren und ihn so zu zerlegen, dass er für Energie genutzt werden konnte.
Nachdem ich Links zu Genen in E. coli gesehen habe. Sie gelang es schließlich - mit etwas Glück und Vermutungen, so Ahmer - diesen bestimmten Nährstoff als F-Asn zu identifizieren.
Die Autoren der Studie experimentierten dann an Zellkulturen und Mäusen, um herauszufinden, was passieren würde, wenn diese Gene mutiert wären. Sie fanden heraus, dass Salmonellas Fitness - seine Fähigkeit zu überleben, zu wachsen und Schaden zu verursachen - zwischen 100-10.000 Mal abnahm, wenn es nicht in der Lage war, auf den Nährstoff zuzugreifen. Dies war auch dann der Fall, wenn alle anderen Nahrungsquellen verfügbar waren.
"Niemand hat jemals Nährstofftransporter als Drogenziele betrachtet, da angenommen wird, dass es Hunderte von Transportern mehr geben wird, also ist es sinnlos", sagt Ahmer.
"Das war eine der großen Überraschungen: dass es nur eine einzige Nährstoffquelle gibt, die für Salmonellen so wichtig ist. Für die meisten Bakterien, wenn wir ein Nährstofferfassungssystem loswerden, wachsen sie weiter mit anderen Nährstoffen. Im Darm, Salmonellen kann Hunderte von verschiedenen Nährstoffen erhalten. Aber ohne F-Asn ist es wirklich ungeeignet. "
Vielleicht haben sie diesen Fund mit Hilfe von Ratespielen und Glück erreicht, aber es bleiben noch einige Fragen, die schwer zu beantworten sind. Zukünftige Forschungen des Teams werden das Zeitfenster untersuchen, in dem der Zugang zu F-Asn für das Überleben der Bakterien am wichtigsten ist. Sie werden auch untersuchen, welche menschlichen Lebensmittel hohe Konzentrationen des Nährstoffs enthalten.
Für jetzt sagen die Autoren, dass das F-Asn-Anwendungssystem ein spezifisches und potentes therapeutisches Ziel für Salmonellen darstellt.
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